石墨烯介电弹性体复合材料的设计、制备及电力学性能研究的中期报告.docx

石墨烯介电弹性体复合材料的设计、制备及电力学性能研究的中期报告
本研究旨在设计和制备石墨烯介电弹性体复合材料，并研究其电力学性能。本中期报告主要介绍石墨烯的制备方法、弹性体基体的选择、复合材料的制备及初步电力学性能测试结果。
1.石墨烯的制备
采用化学还原氧化石墨的方法制备石墨烯，具体步骤如下：
(1)将氧化石墨粉末(5g)和NaOH(2g)混合，加入去离子水(100mL)中搅拌溶解，在磁力搅拌器上搅拌1小时。
(2)将NH4Cl(5g)加入上述溶液中，在90℃下加热4小时。
(3)将溶液过滤、洗涤并离心干燥，制得氧化石墨。
(4)将上述氧化石墨与N-methyl-2-pyrrolidone(NMP)混合，并在超声波震荡器中震荡4小时，得到黑色分散液。
(5)将上述分散液加入去离子水中，使用旋转蒸发仪去除NMP，过滤并离心干燥，得到石墨烯。
2.弹性体基体的选择
采用硅橡胶作为弹性体基体，具有良好的耐热性、耐候性和机械性能，适合用于复合材料的制备。
3.复合材料的制备
采用二步法制备石墨烯介电弹性体复合材料，具体步骤如下：
(1)将石墨烯分散于NMP中。
(2)将硅橡胶基体粘合剂和NMP混合，在磁力搅拌器上搅拌1小时。
(3)向上述溶液中加入石墨烯分散液，搅拌均匀。
(4)将上述混合液倒入硅橡胶模具中，在120℃下固化2小时，得到石墨烯介电弹性体复合材料。
4.初步电力学性能测试结果
使用电介质强度测试仪测试复合材料的电介质强度和介电损耗角正切值。结果表明，石墨烯介电弹性体复合材料的电介质强度和介电损耗角正切值均得到了显著提高，具有良好的电性能。
综上所述，本研究成功地制备了石墨烯介电弹性体复合材料，并初步测试了其电力学性能，为进一步研究该材料的应用提供了基础。